KR102013334B1 - Ion implanter and method of operating the same - Google Patents

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KR102013334B1
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데이비드 이 슈로넨
줄리앙 블레이크
커트 덱커-룩크
제임스 캐롤
클라우스 페트리
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베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
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Abstract

이온 주입기는 이온들로의 처리를 위해 웨이퍼를 지지하도록 구성된 클램핑 표면을 갖는 플래튼을 포함하며, 플래튼은 또한 클램핑 표면 아래의 적어도 한쌍의 전극들, 적어도 한쌍의 전극들에 AC 신호를 제공하고 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제공하도록 구성된 클램핑 전원 공급장치, 및 제어기를 갖는다. 제어기는 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 클램핑 전원 공급장치로부터 센싱된 신호를 수신하도록 구성된다. 제어기는 센싱된 신호를 모니터링하고, 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물(deposit) 임계를 초과하는 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성된다.The ion implanter includes a platen having a clamping surface configured to support a wafer for processing with ions, the platen also providing an AC signal to at least one pair of electrodes, at least one pair of electrodes below the clamping surface and And a clamping power supply configured to provide a sensed signal representative of the AC signal, and a controller. The controller is configured to receive a sensed signal from the clamping power supply when there is no clamped wafer on the clamping surface. The controller is further configured to monitor the sensed signal and determine whether the sensed signal represents deposits on the clamping surface that exceed a predetermined deposit threshold.

Description

이온 주입기 및 이를 동작시키는 방법{ION IMPLANTER AND METHOD OF OPERATING THE SAME}ION IMPLANTER AND METHOD OF OPERATING THE SAME}

관련 출원들의 상호 참조Cross Reference of Related Applications

본 출원은 본 명세서에 참조로써 포함된 2012년 3월 23일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/614,564호에 대한 이익을 주장한다.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application 61 / 614,564, filed March 23, 2012, which is incorporated herein by reference.

기술분야Field of technology

본 발명은 플래튼들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 플래튼 클램핑 표면 모니터링에 관한 것이다.
The present invention relates to platens and, more particularly, to platen clamping surface monitoring.

이온 주입은 전도성-변경 불순물들을 반도체 웨이퍼들 내로 도입하기 위한 표준 기술이다. 이온 주입은 빔라인 이온 주입기 또는 플라즈마 도핑 주입기에 의해 수행될 수 있다. 빔라인 이온 주입기에 있어, 도펀트 가스가 이온 소스에서 이온화될 수 있으며, 이온들이 이온 소스로부터 추출되고 희망되는 에너지의 빔을 형성하기 위해 가속될 수 있다. 이온 빔이 그 후 플래튼에 의해 지지되는 웨이퍼의 전면 표면으로 보내질 수 있다. 웨이퍼는 반도체 기판일 수 있으며, 이온 빔 내의 활성 이온들이 그 이후의 어닐링 단계 후 희망되는 전도성의 영역을 형성하기 위해 반도체 웨이퍼의 결정 격자 내에 내장될 수 있다. 플라즈마 도핑 주입기는 플래튼에 의해 지지되는 웨이퍼를 플라즈마 챔버 내에 배치한다. 플라즈마가 플라즈마 챔버 내에서 생성될 수 있으며, 플라즈마로부터의 이온들이, 예를 들어, 웨이퍼 및/또는 플라즈마 챔버를 바이어싱함으로써 웨이퍼를 향해 가속된다.Ion implantation is a standard technique for introducing conductivity-modifying impurities into semiconductor wafers. Ion implantation may be performed by a beamline ion implanter or a plasma doped implanter. In a beamline ion implanter, dopant gas may be ionized at the ion source and ions may be extracted from the ion source and accelerated to form a beam of desired energy. The ion beam can then be directed to the front surface of the wafer supported by the platen. The wafer may be a semiconductor substrate, and active ions within the ion beam may be embedded within the crystal lattice of the semiconductor wafer to form the desired conductive region after subsequent annealing steps. The plasma doped injector places the wafer supported by the platen in the plasma chamber. Plasma may be generated in the plasma chamber, and ions from the plasma are accelerated towards the wafer, for example by biasing the wafer and / or the plasma chamber.

대부분의 플래튼들은 웨이퍼를 플래튼의 클램핑 표면에 클램핑하기 위해 정전기력들을 사용하는 정전 척(electrostatic chuck)들이다. 플래튼의 클램핑 표면이 이온 빔 부산물들의 증착물(deposit)들에 기인하여, 예를 들어, 일 예에 있어 이온 빔이 연장된 기간들 동안 도우즈(dose) 패러데이 컵들과 충돌할 때 클램핑 표면 상에 축적되는 비소 증착에 기인하여, 시간이 경과함에 따라 더러워질 수 있다.Most platens are electrostatic chucks that use electrostatic forces to clamp the wafer to the clamping surface of the platen. The clamping surface of the platen is on the clamping surface due to deposits of ion beam byproducts, for example when the ion beam collides with dose Faraday cups for extended periods of time in one example. Due to the accumulation of arsenic deposition, it can become dirty over time.

플래튼의 클램핑 표면 상의 증착물들이 특히 핫(hot) 이온 주입들 또는 핫 주입들에서 문제가 된다. 집적 회로 제조사들이 그들의 차세대 디바이스 개발, 예를 들어, 핀 필드 효과 트랜지스터들(FinFET들)에 대해 핫 주입들로 실험하고 있다. 핫 주입들은 전형적으로 150℃보다 더 높은 온도들에서 일어난다. 일부 핫 주입들은 300℃보다 더 높은 온도들에서 일어나며, 다른 핫 주입들은 300℃ 내지 750℃ 사이에서 일어난다. 이온 빔 부산물들로부터의 전형적인 증착물들에 더하여, 일부 증착물들이 핫 클램핑 표면으로 더 많이 끌어당겨 진다. 이에 더하여, 열적으로 활성화되는 반응들이 핫 주입 프로세스들 동안 추가 증착물들을 생성하기 위해 플래튼의 핫 클램핑 표면 상에서 일어날 수 있다. 탄소, 불소, 텅스텐, 및 수소와 같은 미량의 재료들이 이온 주입기 내에 존재할 수 있다. 이러한 재료들이 플래튼의 클램핑 표면 상에 추가적인 원치않는 증착물들을 생성하도록 열적으로 활성화되는 반응들에 기여할 수 있다. 이의 일 예는 가스 전구체들로부터의 내화 금속의 분해이다. 다른 예는 메탄의 반응물로부터의 탄소의 분해이다.Deposits on the clamping surface of the platen are particularly problematic in hot ion implants or hot implants. Integrated circuit manufacturers are experimenting with hot implants for their next generation device development, eg, pin field effect transistors (FinFETs). Hot injections typically occur at temperatures higher than 150 ° C. Some hot injections occur at temperatures higher than 300 ° C., while other hot injections occur between 300 ° C. and 750 ° C. In addition to typical deposits from ion beam byproducts, some deposits are attracted more to the hot clamping surface. In addition, thermally activated reactions can occur on the hot clamping surface of the platen to produce additional deposits during the hot implantation processes. Trace amounts of materials such as carbon, fluorine, tungsten, and hydrogen may be present in the ion implanter. These materials may contribute to thermally activated reactions to create additional unwanted deposits on the clamping surface of the platen. One example of this is the decomposition of refractory metals from gas precursors. Another example is the decomposition of carbon from the reactants of methane.

플래튼의 클램핑 표면 상의 증착물들의 축적이 플래튼에 의해 제공되는 클램핑 힘에 부정적인 영향을 미친다. 증착물들은 웨이퍼를 홀딩하는 정전기 필드들을 션트(shunt)할 수 있다. 청소되지 않는 경우, 증착물들의 축적이 의도치 않은 웨이퍼 드롭(drop) 및 웨이퍼 파괴를 초래하는 과도 레벨에 이를 수 있다. 저에너지 이온들이 플래튼의 클램핑 표면으로 보내지는 스퍼터 클린 프로세스(sputter clean process)가 클램핑 표면을 효율적으로 청소하는데 사용될 수 있다. 그러나, 클램핑 표면 상의 증착물의 축적의 양과 위치가 다수의 변수들에 의존하기 때문에, 스퍼터 클린 프로세스가 필요한 때를 예측하는 것이 힘들다. 이는 스퍼터 클리닝을 위해 이온 프로세싱의 과도한 중단들을 초래할 수 있다. 이는 스루풋 성능 또는 주어진 시간 구간에 걸쳐 프로세싱될 수 있는 웨이퍼들의 수를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 총 생산 비용에 부정적인 영향을 준다. 그렇지 않고, 충분한 빈도로 청소되지 않는 경우, 웨이퍼 드롭 및 파괴의 위험이 존재하다. 이에 더하여, 이온 주입기가 웨이퍼들을 프로세싱하는 현장에서 증착물들의 양을 모니터링하는 것이 어렵다.Accumulation of deposits on the clamping surface of the platen negatively affects the clamping force provided by the platen. The deposits may shunt electrostatic fields holding the wafer. If not cleaned, accumulation of deposits can reach transient levels that cause unintended wafer drop and wafer breakage. A sputter clean process in which low energy ions are directed to the clamping surface of the platen can be used to efficiently clean the clamping surface. However, because the amount and location of deposits on the clamping surface depend on a number of variables, it is difficult to predict when a sputter clean process is needed. This can lead to excessive interruptions of ion processing for sputter cleaning. This can reduce throughput performance or the number of wafers that can be processed over a given time period, thus negatively impacting the total cost of production. Otherwise, there is a risk of wafer drop and destruction if not cleaned at a sufficient frequency. In addition, it is difficult to monitor the amount of deposits in the field where the ion implanter processes wafers.

따라서, 당업계에서 과도 증착물 축적의 표시를 위한 플래튼 표면 모니터링에 대한 요구가 존재한다.
Thus, there is a need in the art for platen surface monitoring for the indication of excessive deposit accumulation.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이온 주입기가 제공된다. 이온 주입기는, 이온들로의 처리를 위해 웨이퍼를 지지하도록 구성된 클램핑 표면을 갖는 플래튼을 포함하고, 플래튼은 또한 클램핑 표면 아래의 적어도 한쌍의 전극들, AC 신호를 적어도 한쌍의 전극들에 제공하고 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제공하도록 구성된 클램핑 전원 공급장치, 및 제어기를 갖는다. 제어기는 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 클램핑 전원 공급장치로부터 센싱된 신호를 수신하도록 구성된다. 제어기는 센싱된 신호를 모니터링하고, 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물(deposit) 임계를 초과하는 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성된다.According to one aspect of the invention, an ion implanter is provided. The ion implanter includes a platen having a clamping surface configured to support a wafer for processing with ions, the platen also providing at least one pair of electrodes below the clamping surface, an AC signal to the at least one pair of electrodes. And a clamping power supply configured to provide a sensed signal representative of the AC signal, and a controller. The controller is configured to receive a sensed signal from the clamping power supply when there is no clamped wafer on the clamping surface. The controller is further configured to monitor the sensed signal and determine whether the sensed signal represents deposits on the clamping surface that exceed a predetermined deposit threshold.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이온 주입기의 동작 방법은: AC 신호를 클램핑 표면을 갖는 플래튼의 적어도 한쌍의 전극들에 제공하는 단계; 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 모니터링하는 단계; 및 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the invention, a method of operating an ion implanter comprises: providing an AC signal to at least a pair of electrodes of a platen having a clamping surface; Monitoring the sensed signal indicative of an AC signal when there is no clamped wafer on the clamping surface; And determining whether the sensed signal indicates deposits on the clamping surface that exceed a predetermined deposit threshold when there is no clamped wafer on the clamping surface.

본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 본 명세서에 참조로써 포함된 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 일 실시예에 부합하는 이온 주입기의 개략적인 도면.
도 2a는 웨이퍼가 없는 플래튼의 깨끗한 클램핑 표면의 확대된 부분 단면도.
도 2b는 웨이퍼가 존재하는 도 2a의 플래튼의 깨끗한 클램핑 표면의 확대된 부분 단면도.
도 2c는 웨이퍼가 없는 도 2a의 플래튼의 더러운 클램핑 표면의 확대된 부분 단면도.
도 3은 시간 대 도 1의 클램핑 전원 공급장치에 의해 제공되는 AC 신호의 전류의 플롯(plot)이다.
도 4는 스퍼터 클린 프로세스를 위한 입사각으로 배향된 도 1의 이온 주입기의 부분들의 단면도이다.
For a better understanding of the invention, reference is made to the accompanying drawings, which are incorporated herein by reference.
1 is a schematic diagram of an ion implanter in accordance with one embodiment.
2A is an enlarged partial cross-sectional view of a clean clamping surface of a waferless platen.
FIG. 2B is an enlarged partial cross sectional view of the clean clamping surface of the platen of FIG. 2A with the wafer present; FIG.
FIG. 2C is an enlarged fragmentary cross-sectional view of the dirty clamping surface of the platen of FIG. 2A without the wafer. FIG.
3 is a plot of time versus current of an AC signal provided by the clamping power supply of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view of portions of the ion implanter of FIG. 1 oriented at an angle of incidence for a sputter clean process.

도 1을 참조하면, 이온 주입기(100)의 블록도가 예시된다. 이온 주입기(100)는 이온 소스(102), 엔드 스테이션(end station)(105), 및 제어기(120)를 포함한다. 엔드 스테이션(105)은 플래튼(platen)(112), 클램핑(clamping) 전원 공급장치(172), 로봇(132), 틸트(tilt) 메커니즘(118), 및 히터(106)를 포함할 수 있다. 이온 소스(102)는 이온 빔(104)을 생성하도록 구성된다. 이온 주입기(100)는, 이온 빔이 플래튼(112)에 의해 지지되는 웨이퍼(110)의 전면 표면을 향해 보내질 때 이온 빔(104)을 조작하기 위한 당업자들에게 공지된 다른 빔라인(beamline) 컴포넌트들을 이온 소스(102)와 플래튼(112) 사이에 포함할 수 있다. 예시의 용이성을 위하여, 웨이퍼(110)가 플래튼(112)의 클램핑 표면(114)으로부터 약간 떨어져서 환영으로 도시된다. 당업자들은 동작 동안, 웨이퍼(110)가 클램핑 표면(114)과 밀접하게 접촉하고 있다는 것을 인식할 것이다. 웨이퍼(110)는 300 밀리미터(mm)의 직경 또는 다른 직경 크기들을 갖는 디스크 형상을 갖는 반도체 웨이퍼일 수 있다. 플래튼(112)의 클램핑 표면(114)이 웨이퍼(110)를 지지하기 위하여 유사한 디스크 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a block diagram of an ion implanter 100 is illustrated. Ion implanter 100 includes an ion source 102, an end station 105, and a controller 120. The end station 105 may include a platen 112, a clamping power supply 172, a robot 132, a tilt mechanism 118, and a heater 106. . Ion source 102 is configured to produce ion beam 104. The ion implanter 100 is another beamline component known to those skilled in the art for manipulating the ion beam 104 when the ion beam is directed towards the front surface of the wafer 110 supported by the platen 112. May be included between the ion source 102 and the platen 112. For ease of illustration, the wafer 110 is shown phantom slightly away from the clamping surface 114 of the platen 112. Those skilled in the art will appreciate that during operation, wafer 110 is in intimate contact with clamping surface 114. Wafer 110 may be a semiconductor wafer having a disk shape having a diameter of 300 millimeters (mm) or other diameter sizes. The clamping surface 114 of the platen 112 may have a similar disk shape to support the wafer 110.

이온 빔(104)은 당업계에 공지된 바와 같이 리본 빔 또는 스팟 빔일 수 있다. 이온 빔(104)이 이온 빔 움직임, 웨이퍼 움직임, 또는 이 둘의 조합에 의해 웨이퍼(110)의 전체 전면 표면을 가로질러 분포될 수 있다. 일 실시예에 있어, 이온 빔(104)은 대략 직사각형의 단면 형상을 갖는 리본 빔일 수 있다. 리본 빔의 긴 치수는 짧은 치수보다 적어도 3배 클 수 있다. 웨이퍼는 웨이퍼(110)의 전체 전면 표면에 걸쳐 리본 빔을 분포시키기 위해 리본 빔의 긴 치수에 수직인 방향으로 기계적으로 움직여질 수 있다.Ion beam 104 may be a ribbon beam or a spot beam as is known in the art. Ion beam 104 may be distributed across the entire front surface of wafer 110 by ion beam movement, wafer movement, or a combination of both. In one embodiment, ion beam 104 may be a ribbon beam having a substantially rectangular cross-sectional shape. The long dimension of the ribbon beam may be at least three times larger than the short dimension. The wafer may be mechanically moved in a direction perpendicular to the long dimension of the ribbon beam to distribute the ribbon beam over the entire front surface of the wafer 110.

엔드 스테이션(105)은 플래튼(112)을 포함한다. 플래튼(112)은 클램핑 표면(114)을 형성하는 상단 유전체 층(168)을 갖는 정전 척(electrostatic chuck)이다. 플래튼(112)은 또한 클램핑 표면(114) 아래에 적어도 한 쌍의 전극들(160, 162)을 갖는다. 일부 실시예들에 있어, 플래튼은 3쌍의 전극들 또는 총 6개의 전극들을 포함한다. 클램핑 전원 공급장치(172)는 웨이퍼(110)를 플래튼(112)의 클램핑 표면(114)에 고정하기 위한 정전기력들을 생성하기 위하여 교류(AC) 신호를 전극들(160, 162)에 제공하도록 구성된다. AC 신호는 순환하는 구간들에서 방향을 바꾸는 전류이다. AC 신호들의 예들은 구형파 신호, 사인파 신호, 또는 의사-구형파 신호를 포함한다. 바람직하게, 클램핑 전원 공급장치(172)는 또한 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제공하도록 구성된 회로부(171)를 포함한다.End station 105 includes platen 112. Platen 112 is an electrostatic chuck with top dielectric layer 168 forming clamping surface 114. The platen 112 also has at least a pair of electrodes 160, 162 below the clamping surface 114. In some embodiments, the platen includes three pairs of electrodes or a total of six electrodes. The clamping power supply 172 is configured to provide an alternating current (AC) signal to the electrodes 160, 162 to generate electrostatic forces for securing the wafer 110 to the clamping surface 114 of the platen 112. do. The AC signal is the current that changes direction in the cycles. Examples of AC signals include square wave signals, sinusoidal signals, or pseudo-square wave signals. Preferably, the clamping power supply 172 also includes circuitry 171 configured to provide a sensed signal indicative of an AC signal.

엔드 스테이션(105)이 또한 플래튼(112)으로 웨이퍼들을 도입하고 그리고 이로부터 웨이퍼들을 제거하기 위한 자동화 웨이퍼 처리 장비를 포함할 수 있다. 자동화 웨이퍼 처리 장비는 플래튼(112)으로의 그리고 이로부터의 웨이퍼들의 움직임을 가능하게 하는 로봇(132)을 포함할 수 있다. 자동화 웨이퍼 처리 장비는 또한 대기 조건들(atmospheric conditions)로부터 로드 락(load lock)을 통해 플래튼(112)으로의 그리고 이온 처리 후 로드 락을 벗어나 다시 대기 조건들로의 웨이퍼들의 움직임을 가능하게 하기 위해 필요한 추가 로봇들을 포함할 수 있다.End station 105 may also include automated wafer processing equipment for introducing wafers to and removing wafers from platen 112. The automated wafer processing equipment can include a robot 132 that enables movement of wafers to and from the platen 112. The automated wafer processing equipment also enables the movement of wafers from atmospheric conditions to the platen 112 via load lock and out of the load lock after ion treatment back to atmospheric conditions. It may include additional robots needed for the purpose.

틸트 메커니즘(118)은 이온 빔(104)에 대하여 플래튼(112)을 틸팅하도록 구성된다. 일 실시예에 있어, 틸트 메커니즘(118)은 2개의 직교 축들에 대하여 플래튼(112)을 틸팅할 수 있다. 회전 플래튼 또는 로플랫(roplat)이 이러한 성능들을 구비할 수 있다.Tilt mechanism 118 is configured to tilt platen 112 with respect to ion beam 104. In one embodiment, the tilt mechanism 118 can tilt the platen 112 about two orthogonal axes. Rotating platens or roplats can have these capabilities.

엔드 스테이션(105)은 또한 핫 주입(hot implant)을 위해 웨이퍼(110)를 가열하도록 구성된 히터(106)를 포함할 수 있다. 히터(106)는 플래튼(112) 외부에 있을 수 있으며, 웨이퍼(110)가 히터에 인접하여 위치될 때 플래튼 상에 위치된 웨이퍼(110)에 직접적으로 열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 히터(106)는 핫 주입들을 위해 웨이퍼에 열을 제공하기 위한 하나 이상의 램프들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 히터(106)가 플래튼(112) 내에, 예를 들어, 가열 엘러먼트 또는 히트 트레이스(trace)로서 위치될 수 있다. 플래튼(112) 내부 또는 외부인지(또는 둘 모두가 사용되는지) 여부와 무관하게, 히터(106)는 150℃보다 더 높은 온도들에서의 핫 주입들을 가능하게 하도록 구성된다. 히터(106)는 또한 300℃ 내지 750℃ 사이를 포함하는 300℃보다 더 높은 웨이퍼 온도들에서의 핫 주입들을 가능하게 하도록 구성된다.The end station 105 may also include a heater 106 configured to heat the wafer 110 for hot implant. The heater 106 may be external to the platen 112 and may provide heat directly to the wafer 110 located on the platen when the wafer 110 is positioned adjacent to the heater. For example, the heater 106 may include one or more lamps to provide heat to the wafer for hot implants. Alternatively, the heater 106 may be located within the platen 112, for example as a heating element or heat trace. Regardless of whether the platen 112 is internal or external (or both are used), the heater 106 is configured to enable hot injections at temperatures higher than 150 ° C. The heater 106 is also configured to enable hot implants at wafer temperatures higher than 300 ° C, including between 300 ° C and 750 ° C.

제어기(120)는 희망되는 입력/출력 기능들을 수행하도록 프로그래밍될 수 있는 범용 컴퓨터 또는 범용 컴퓨터들의 네트워크이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제어기(120)는 또한 응용 특정 집적 회로들, 다른 하드와이어드(hardwired) 또는 프로그램가능 전자 디바이스들, 이산 엘러먼트 회로들, 등과 같은 다른 전자 회로부 또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 제어기(120)는 또한 통신 디바이스들, 데이터 저장 디바이스들, 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 제어기(120)는 클램핑 전원 공급장치(172), 로봇(132), 틸트 메커니즘(118), 히터(106), 및 이온 소스(102)와 같은 다양한 시스템들 및 컴포넌트들로부터 신호들을 수신할 수 있으며, 이들을 제어하기 위하여 각각으로 출력 신호들을 제공할 수 있다.Controller 120 may be or include a general purpose computer or network of general purpose computers that may be programmed to perform desired input / output functions. Controller 120 may also include other electronic circuitry or components, such as application specific integrated circuits, other hardwired or programmable electronic devices, discrete element circuits, and the like. Controller 120 may also include communication devices, data storage devices, and software. The controller 120 can receive signals from various systems and components such as the clamping power supply 172, the robot 132, the tilt mechanism 118, the heater 106, and the ion source 102 and In order to control them, output signals may be provided to each.

동작시, 복수의 웨이퍼들이 이온 빔(104)으로의 처리를 위하여 플래튼(112)으로 그리고 플래튼으로부터 순환될 수 있다. 이온 빔(104)으로 처리되는 연속적인 웨이퍼들 사이의 시간 기간들에서, 어떠한 웨이퍼도 플래튼(112)에 클램핑되지 않는다. 시간이 경과함에 따라, 증착물들(150)이 플래튼(112)의 클램핑 표면(114) 상에 축적될 수 있다. 도 1에서 단지 예시의 명료성을 위하여 증착물들(150)이 과장된 크기 및 형상으로 도시된다. 증착물들(150)이 균일하게 또는 더 일반적으로는 비-균일하게 클램핑 표면(114) 상에 축적될 수 있다. 이러한 증착물들(150)은 이온 빔 부산물들, 예를 들어, 일 예에 있어 비소 증착에 의해 야기될 수 있다. 증착물들(150)의 양 및 이들이 축적되는 레이트(rate)는 핫 주입 프로세스들을 구동할 때 가중될 수 있으며, 이는 일부 증착물들이 핫 클램핑 표면으로 더 끌어 당겨지기 때문이다. 이에 더하여, 열적으로 활성화되는 반응들이 추가 증착물들을 생성하기 위하여 핫 클램핑 표면 상에서 일어날 수 있다. 탄소, 불소, 텅스텐, 및 수소와 같은 미량의 재료들이 이온 주입기(100) 내에 존재할 수 있다. 이러한 재료들이 플래튼(112)의 클램핑 표면(114) 상의 추가의 원치않는 증착물들을 생성하도록 열적으로 활성화되는 반응들에 기여할 수 있다.In operation, a plurality of wafers may be cycled to and from the platen 112 for processing with the ion beam 104. In the time periods between successive wafers processed with ion beam 104, no wafer is clamped to platen 112. Over time, deposits 150 may accumulate on the clamping surface 114 of the platen 112. In FIG. 1, the deposits 150 are shown in exaggerated size and shape for illustrative purposes only. Deposits 150 may be deposited on the clamping surface 114 uniformly or more generally non-uniformly. Such deposits 150 may be caused by ion beam byproducts, eg, arsenic deposition in one example. The amount of deposits 150 and the rate at which they accumulate can be weighted when driving hot implant processes, as some deposits are further drawn to the hot clamping surface. In addition, thermally activated reactions can occur on the hot clamping surface to produce additional deposits. Trace amounts of materials such as carbon, fluorine, tungsten, and hydrogen may be present in ion implanter 100. Such materials may contribute to thermally activated reactions to create additional unwanted deposits on the clamping surface 114 of the platen 112.

바람직하게, 회로부(171)를 통한 클램핑 전원 공급장치(172)는 한쌍의 전극들(160, 162)에 제공되는 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제어기(120)에 제공하도록 구성된다. 제어기(120)는 클램핑 전원 공급장치(172)로부터 센싱된 신호를 수신하고, 센싱된 신호가 미리 결정된 임계를 초과하는 클램핑 표면(114) 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 구성된다.Preferably, the clamping power supply 172 through the circuit portion 171 is configured to provide the controller 120 with a sensed signal indicative of an AC signal provided to the pair of electrodes 160, 162. The controller 120 is configured to receive the sensed signal from the clamping power supply 172 and determine whether the sensed signal indicates deposits on the clamping surface 114 that exceed a predetermined threshold.

도 2a를 참조하면, 인지할 수 있을 만한 증착물들이 없는 깨끗한 클램핑 표면을 가지며 웨이퍼가 없는 도 1의 플래튼(112)에 부합하는 플래튼(212)의 클램핑 표면(214)의 확대된 부분 단면도가 예시된다. 이러한 도면은 약 5 내지 7 마이크로미터의 높이를 가질 수 있는 3개의 돌출부들(202, 204, 406) 또는 메사(mesa)들을 또한 도시한다. 이러한 돌출부들이 없는 다른 클램핑 표면들은 거친 텍스처(roughened texture)를 가질 수 있다. 도 2b는 깨끗한 클램핑 표면이지만, 이제는 클램핑되는 위치에서 웨이퍼(210)를 갖고 그에 따라 클랭핑된 웨이퍼(210)의 하부면이 돌출부들(202, 204, 206)의 상단 표면들에 놓이는, 도 2a의 동일한 확대된 부분 단면도를 예시한다. 마지막으로, 도 2c는 웨이퍼가 없으면서 더러운 클램핑 표면(214)을 갖는 도 2a의 동일한 확대된 부분 단면도를 예시한다. 이러한 예에 있어, 증착물들이 클램핑 표면(214) 상에 증착된 층(216)을 형성하였다.Referring to FIG. 2A, an enlarged partial cross-sectional view of the clamping surface 214 of the platen 212 conforming to the platen 112 of FIG. 1 with a clean clamping surface free of perceptible deposits Is illustrated. This figure also shows three protrusions 202, 204, 406 or mesas that may have a height of about 5 to 7 micrometers. Other clamping surfaces without these protrusions may have a roughened texture. FIG. 2B is a clean clamping surface, but FIG. 2A, which now has the wafer 210 in the clamped position and thus the lower surface of the clamped wafer 210 lies on the top surfaces of the protrusions 202, 204, 206. Illustrates the same enlarged partial cross-sectional view of. Finally, FIG. 2C illustrates the same enlarged partial cross-sectional view of FIG. 2A with the dirty clamping surface 214 without the wafer. In this example, deposits formed a deposited layer 216 on the clamping surface 214.

도 2a의 웨이퍼가 없고 깨끗한 클램핑 표면 조건 동안, 클램핑 전원 공급장치(172)에 의해 전극들(160, 162)로 제공되는 AC 신호가 공칭(nominal) 피크 대 피크(peak to peak) 진폭을 가질 수 있다. 도 2b의 웨이퍼 클램프 조건 동안, AC 신호는 도 2a의 공칭 피크 대 피크 진폭의 약 6 내지 7배의 피크 대 피크 진폭을 가질 수 있다. 마지막으로, 도 2c의 웨이퍼가 없고 더러운 클램핑 표면 조건 동안, AC 신호가 도 2a의 공칭 값보다는 크지만 웨이퍼를 갖는 도 2b의 값보다는 작은 피크 대 피크 진폭을 가질 수 있다. 일 예에 있어, 전류의 진폭이 도 2a에서 대략 2.0 밀리암페어(mA)일 수 있고, 도 2b에서 대략 13 mA일 수 있으며, 그리고 도 2c에서 웨이퍼 드롭들 및 파괴가 발생한 것으로 발견되기 전에 대략 8 mA에 이를 수 있다.During the waferless and clean clamping surface conditions of FIG. 2A, the AC signal provided by the clamping power supply 172 to the electrodes 160, 162 may have a nominal peak to peak amplitude. have. During the wafer clamp conditions of FIG. 2B, the AC signal may have a peak-to-peak amplitude of about 6-7 times the nominal peak-to-peak amplitude of FIG. 2A. Finally, during the waferless and dirty clamping surface conditions of FIG. 2C, the AC signal may have a peak-to-peak amplitude that is greater than the nominal value of FIG. 2A but less than the value of FIG. 2B with the wafer. In one example, the amplitude of the current may be approximately 2.0 milliamps (mA) in FIG. 2A, approximately 13 mA in FIG. 2B, and approximately 8 before wafer drops and breakage have occurred in FIG. 2C. mA may be reached.

전도성 및 반도체성 증착물들을 포함하는 증착물들 또는 증착된 층(216)은 실제 클램핑된 웨이퍼(210)의 하부면 보다 전극들(160, 162)에 물리적으로 더 가까운 일종의 클램핑된 반도체 웨이퍼로서 유효하게 거동한다. 증착물들(216)은 플래튼(214)의 커패시턴스를 변경하는 의사(quasi)-층 또는 플레이트를 유효하게 형성한다. 웨이퍼가 없을 때의 피크 대 피크 전류 진폭이 따라서 증착물들(216)의 축적에 비례하여 증가하는 경향을 보인다. 3상 시스템(3개의 전극 쌍들 또는 6개의 총 전극들)을 이용하면, 각각의 상이 서로에 대하여 120°의 위상차를 가지고 AC 신호를 공급받을 수 있다. 증착물들이 클램핑 표면(214) 상에 균일하게 축적되는 경우, 웨이퍼가 없는(wafer off) 전류들은 모든 3개의 상들에서 동일하게 증가한다. 증착물들이 비-균일하게(더 많이 일어날 것 같은 경우로서) 축적되는 경우, 각각의 상에서의 웨이퍼가 없는 전류는 서로로부터 벗어날 것이며 이는 비-균일 증착물들 및 과도 증착물 축적의 표시를 제공한다.Deposits or deposited layer 216 including conductive and semiconducting deposits effectively behave as a kind of clamped semiconductor wafer that is physically closer to electrodes 160, 162 than the bottom surface of the actual clamped wafer 210. do. Depositions 216 effectively form a quasi-layer or plate that changes the capacitance of the platen 214. The peak-to-peak current amplitude in the absence of a wafer thus tends to increase in proportion to the accumulation of deposits 216. Using a three phase system (three electrode pairs or six total electrodes), each phase can be supplied with an AC signal with a phase difference of 120 ° relative to each other. If the deposits accumulate uniformly on the clamping surface 214, wafer off currents increase equally in all three phases. If deposits accumulate non-uniformly (as is likely to happen more), the waferless currents in each phase will deviate from each other, providing an indication of non-uniform deposits and excessive deposit accumulation.

도 3을 참조하면, 시간 대 클램핑 전원 공급장치(172)에 제공되는 AC 신호의 피크 대 피크 전류(mA)의 플롯(plot)이 웨이퍼 클램핑 시간 구간들 사이에서 일어나는 복수의 웨이퍼 없는 시간 구간들에 걸쳐 예시된다. 시간(t0)과 시간(t1) 사이에서 웨이퍼가 존재하지 않으며, 플래튼(212)의 클램핑 표면(214)이 도 2a에 예시된 바와 같이 깨끗하다. AC 신호의 진폭은 약 2 mA 또는 I1의 공칭 값을 가질 수 있다. 시간(t1)과 시간(t2) 사이에서 제 1 웨이퍼가 클램핑 표면에 클램핑되며, AC 신호의 진폭이 약 13 mA 또는 I3의 값까지 상승할 수 있다. 시간(t2)과 시간(t3) 사이에서 다시 웨이퍼가 존재하지 않으며, 웨이퍼가 없는 전류 진폭에서의 아주 약간의 상승이 I1보다 약간 더 큰 것으로 관찰될 수 있다. 이러한 프로세스가 시간(t6)에서 마지막으로 웨이퍼가 없는 AC 신호의 전류 레벨이 미리 결정된 진폭 임계(I2)를 초과할 때까지 계속된다.Referring to FIG. 3, a plot of the peak-to-peak current (mA) of an AC signal provided to the time-clamping power supply 172 is plotted on a plurality of wafer-free time intervals that occur between wafer clamping time intervals. Illustrated over. There is no wafer between time t0 and time t1, and the clamping surface 214 of the platen 212 is clean as illustrated in FIG. 2A. The amplitude of the AC signal may have a nominal value of about 2 mA or I1. Between time t1 and time t2 the first wafer is clamped to the clamping surface and the amplitude of the AC signal can rise to a value of about 13 mA or I3. It can be observed that there is no wafer again between time t2 and time t3, and a very slight rise in the current amplitude without wafers is slightly larger than I1. This process continues at time t6 until the current level of the waferless AC signal last exceeds the predetermined amplitude threshold I2.

시간(t6)과 같은 웨이퍼가 없는 시간 구간 동안 일단 한번 초과되면 제어기(120)가 클램핑 전원 공급장치(172)로부터의 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타낸다고 결정하도록, 미리 결정된 진폭 임계(I2)가 선택될 수 있다. 미리 결정된 진폭 임계(I2)는 일 실시예에 있어 2.5 mA가 되도록 선택될 수 있다. 이에 응답하여, 제어기(120)가 정정 액션을 취할 수 있다. 정정 액션은 도 4에 대하여 본 명세서에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같은 클램핑 표면의 스퍼터 클린 프로세스를 시작하는 단계를 포함할 수 있다. 정정 액션은 또한 다른 웨이퍼가 플래튼(112)에 클램핑되는 것을 방지함으로써 자동으로 동작을 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 제어기(120)는 클램핑 표면이 충분히 청소될 때까지 로봇이 다른 웨이퍼를 플래튼 상에 위치시키지 못하게 하도록 로봇(132)을 제어할 수 있다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 드롭 및 웨이퍼 스크랩(scrap)의 가능성이 크게 최소화될 수 있다. 대안적으로, 제어기(120)가 경보를 발행하고, 이온 주입기의 운영자에게 클리닝 프로세스를 개시할 때에 대한 재량권을 제공할 수 있다.Once exceeded during a wafer-free time period such as time t6, the controller 120 determines that the sensed signal from the clamping power supply 172 represents deposits on the clamping surface that exceed a predetermined deposit threshold. The predetermined amplitude threshold 12 can be selected. The predetermined amplitude threshold 12 may be selected to be 2.5 mA in one embodiment. In response, the controller 120 can take corrective action. The corrective action may include initiating a sputter clean process of the clamping surface as described in more detail herein with respect to FIG. 4. The corrective action may also include stopping the operation automatically by preventing another wafer from being clamped to the platen 112. The controller 120 may control the robot 132 to prevent the robot from placing another wafer on the platen until the clamping surface is sufficiently cleaned. In this way, the possibility of wafer drop and wafer scrap can be greatly minimized. Alternatively, controller 120 may issue an alert and give the operator of the ion implanter discretion when initiating the cleaning process.

제어기(120)는 또한 미리 결정된 레이트 임계와 시간 구간에 걸친 AC 신호의 전류 레벨의 진폭의 증가의 레이트를 비교할 수 있다. 다시 말해서, 미리 결정된 진폭 임계(I2)가 웨이퍼가 없는 전류 레벨에 의해 초과되지 않지만, 전류 레벨의 증가의 레이트가 미리 결정된 레이트를 충분히 크게 초과하면 제어기(120)로 하여금 정정 액션을 취하도록 하는 것이 가능하다.The controller 120 can also compare the rate of increase of the amplitude of the current level of the AC signal over a predetermined rate threshold over a time interval. In other words, although the predetermined amplitude threshold I2 is not exceeded by the waferless current level, it is desirable to cause the controller 120 to take corrective action if the rate of increase of the current level exceeds the predetermined rate sufficiently large. It is possible.

도 4는 센싱된 신호가 클램핑 표면 상의 증착물들이 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 것을 나타내는 것에 응답하여 제어기(120)에 의해 개시될 수 있는 스퍼터 클린 프로세스를 예시한다. 제어기(120)는 틸트 메커니즘(118)으로 하여금 특정 저에너지 이온 빔(104)의 경로에 대하여 희망되는 입사각(θ)을 달성하기 위해 플래튼(112)을 틸팅하도록 명령할 수 있다. 4 illustrates a sputter clean process that may be initiated by the controller 120 in response to the sensed signal indicating that deposits on the clamping surface exceed a predetermined deposit threshold. The controller 120 can instruct the tilt mechanism 118 to tilt the platen 112 to achieve the desired angle of incidence θ relative to the path of the particular low energy ion beam 104.

입사각(θ)의 설명을 돕기 위하여, 이온 빔(104)의 경로가 Z축을 정의하는 데카르트 좌표계가 정의될 수 있다. Z축은 직교 평면을 가로지른다. X축은 이러한 평면에서 수평축이다. Y축은 X축과 직교하며, 이러한 평면에서 수직축이다. 도 4에 예시된 바와 같이, 플래튼(112)이, 때로 당업계에서 "X-틸트"로서 지칭되는 만큼 X축에 대하여 틸팅 메커니즘(118)에 의해 틸팅된다. 도 4에 예시된 바와 같이 입사각(θ)은 플래튼(112)의 클램핑 표면(114)에 의해 정의되는 평면(404)과 Y축 사이의 각도로서 정의될 수 있다.To help explain the angle of incidence θ, a Cartesian coordinate system can be defined in which the path of the ion beam 104 defines the Z axis. The Z axis crosses the orthogonal plane. The X axis is the horizontal axis in this plane. The Y axis is orthogonal to the X axis and is the vertical axis in this plane. As illustrated in FIG. 4, the platen 112 is tilted by the tilting mechanism 118 about the X axis as sometimes referred to in the art as “X-Tilt”. As illustrated in FIG. 4, the angle of incidence θ may be defined as the angle between the Y axis and the plane 404 defined by the clamping surface 114 of the platen 112.

입사각(θ)은 스퍼터 수율을 증가시키기 위하여 90도 미만이지만 40도보다는 큰 범위 내에 있을 수 있다. 일 실시예에 있어, 입사각(θ)이 70도일 수 있다. 플래튼(112)에 대한 스캐닝 시스템(미도시)이, 이온 빔(104)이 플래튼(112)의 전체 클램핑 표면에 충돌하도록, 스퍼터 클린 프로세스 동안 플래튼을 Y 방향에서 수직으로 병진시킬 수 있다. 일 실시예에 있어, 이온 주입기(100)가 약 5 내지 15 밀리암페어(mA) 이온 빔 전류를 갖는 저에너지(약 5keV)의 Ar+ 이온 빔을 제공할 수 있다.The angle of incidence θ may be within a range of less than 90 degrees but greater than 40 degrees to increase the sputter yield. In one embodiment, the incident angle θ may be 70 degrees. A scanning system (not shown) for the platen 112 may translate the platen vertically in the Y direction during the sputter clean process such that the ion beam 104 impinges on the entire clamping surface of the platen 112. . In one embodiment, ion implanter 100 may provide a low energy (about 5 keV) Ar + ion beam having about 5 to 15 milliampere (mA) ion beam current.

제어기(120)는 또한 웨이퍼가 없는 전류 레벨의 진폭을 나타내는 센싱된 신호를 분석함으로써 스퍼터 클린 프로세스 동안의 증착물들의 제거 레이트를 모니터링할 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 이온 빔 레시피들의 유효성이 비교되고 대비될 수 있다. 이에 더하여, 일단 제거 레이트가 알려지면, 제어기(120)는 예상 총 클리닝 시간을 확인하기 위하여 계산들을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 이온 주입기 생산성에 대한 충격이 최소화될 수 있다.The controller 120 can also monitor the removal rate of deposits during the sputter clean process by analyzing the sensed signal indicative of the amplitude of the wafer-free current level. In this way, the effectiveness of different ion beam recipes can be compared and contrasted. In addition, once the removal rate is known, the controller 120 can perform calculations to confirm the expected total cleaning time. In this way, the impact on ion implanter productivity can be minimized.

따라서, 플래튼에 클램핑되는 웨이퍼가 없이 플래튼의 전극들에 제공되는 AC 신호의 진폭을 모니터링함으로써 플래튼의 클램핑 표면의 상태를 모니터링하도록 구성된 제어기를 갖는 이온 주입기가 제공되었다. 웨이퍼가 없는 AC 신호의 진폭의 증가는 증착물들의 축적을 나타낸다. 결국, 증착물 축적이 과도하게 되는 경우 플래튼의 클램핑 성능들이 손상될 수 있다. 제어기는 웨이퍼가 없는 AC 신호의 진폭을 클램핑 실패의 기회를 최소화하도록 선택된 미리 결정된 진폭 임계와 비교할 수 있다. 이는 이온 주입기의 스루풋에 충격을 주지 않으면서 이온 주입 동안에 현장에서 클램핑 표면의 상태가 모니터링될 수 있게 한다. 이에 더하여, 이는 클리닝 중단들의 수를 최소화하면서도 웨이퍼 드롭 및 파괴 이벤트들을 최소화하기 위해 필요한 때에 클리닝이 수행되는 것을 또한 보장하기 위해 정정 액션이 이루어져야 할 필요가 있는 때를 결정하기 위한 예측 성능들을 제공한다. 정정 액션은 스퍼터 클린 프로세스를 자동으로 개시하는 단계 및 적절하게 청소될 때까지 추가 웨이퍼들의 이온 처리를 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 특히 실온 주입들에 비하여 증착물 축적이 더 일어나기 쉬운 핫 주입들에 대해 도움이 된다.Thus, an ion implanter having a controller configured to monitor the condition of the clamping surface of the platen by monitoring the amplitude of the AC signal provided to the electrodes of the platen without a wafer clamped to the platen has been provided. Increasing the amplitude of the waferless AC signal indicates accumulation of deposits. As a result, the platen's clamping performances can be compromised if deposit buildup becomes excessive. The controller may compare the amplitude of the waferless AC signal with a predetermined amplitude threshold selected to minimize the chance of clamping failure. This allows the condition of the clamping surface to be monitored in situ during ion implantation without impacting the throughput of the ion implanter. In addition, this provides predictive capabilities for determining when a corrective action needs to be made to also ensure that cleaning is performed when needed to minimize wafer drop and break events while minimizing the number of cleaning interruptions. Corrective actions may include automatically initiating a sputter clean process and stopping ion processing of additional wafers until appropriately cleaned. This is particularly helpful for hot implants where deposit buildup is more likely to occur than room temperature implants.

본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예들에 의해 그 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본 명세서에서 설명된 실시예들에 더하여 본 발명의 다른 다양한 실시예들 및 본 발명의 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자에게 자명해질 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 발명의 범위 내에 속하도록 의도된다. 또한, 본 발명이 특정 목적을 위해 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 본 명세서에서 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 유용성이 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 임의의 수의 목적들을 위해 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다.The present invention is not to be limited in scope by the specific embodiments described herein. Rather, various other embodiments and modifications of the invention in addition to the embodiments described herein will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description and the accompanying drawings. Accordingly, such other embodiments and modifications are intended to fall within the scope of the present invention. In addition, while the present invention has been described herein in the context of particular embodiments in a particular environment for a particular purpose, those skilled in the art are not limited thereto, and the present invention is not limited to any number of purposes for any number of purposes. It will be appreciated that it may be beneficially implemented in environments.

Claims (17)

이온 주입기로서,
이온들로의 처리를 위해 웨이퍼를 지지하도록 구성된 클램핑(clamping) 표면을 갖는 플래튼(platen)으로서, 상기 플래튼은 또한 상기 클램핑 표면 아래에 적어도 한쌍의 전극들을 갖는, 상기 플래튼;
상기 적어도 한쌍의 전극들에 AC 신호를 제공하고, 상기 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제공하도록 구성된 클램핑 전원 공급장치; 및
상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 클램핑 전원 공급장치로부터 상기 센싱된 신호를 수신하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 센싱된 신호를 모니터링하고 상기 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물(deposit) 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성된, 상기 제어기를 포함하며,
상기 제어기는, 상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 AC 신호의 전류 레벨의 진폭이 미리 결정된 진폭 임계를 초과하는지 여부를 분석함으로써 상기 센싱된 신호가 상기 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성되고,
상기 제어기는 상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계보다 큰 경우 상기 플래튼의 상기 클램핑 표면의 스퍼터 클린 프로세스를 개시하도록 더 구성되며,
상기 제어기는 상기 스퍼터 클린 프로세스 동안 상기 센싱된 신호를 모니터링하고, 상기 센싱된 신호를 상기 증착물들의 제거 레이트(rate)에 상관시키도록 더 구성되는, 이온 주입기.
As an ion implanter,
A platen having a clamping surface configured to support a wafer for processing with ions, the platen also having at least a pair of electrodes below the clamping surface;
A clamping power supply configured to provide an AC signal to the at least one pair of electrodes and provide a sensed signal representative of the AC signal; And
A controller configured to receive the sensed signal from the clamping power supply when there is no clamped wafer on the clamping surface, wherein the controller monitors the sensed signal and sets the sensed signal to a predetermined deposit threshold. The controller further configured to determine whether excess deposits on the clamping surface are indicative,
The controller determines whether the sensed signal exceeds the predetermined deposit threshold by analyzing whether the amplitude of the current level of the AC signal exceeds a predetermined amplitude threshold when there is no wafer clamped to the clamping surface. Further determine whether to indicate deposits on the phase,
The controller is further configured to initiate a sputter clean process of the clamping surface of the platen when the amplitude of the AC signal is greater than the predetermined amplitude threshold,
The controller is further configured to monitor the sensed signal during the sputter clean process and correlate the sensed signal to a removal rate of the deposits.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 미리 결정된 진폭 임계는 피크 대 피크(peak to peak)로 2.5 mA인, 이온 주입기.
The method according to claim 1,
And the predetermined amplitude threshold is 2.5 mA at peak to peak.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계를 초과하는 경우 상기 플래튼의 상기 클램핑 표면의 스퍼터 클린 프로세스(sputter clean process)를 개시하도록 더 구성된, 이온 주입기.
The method according to claim 1,
The controller is further configured to initiate a sputter clean process of the clamping surface of the platen when the amplitude of the AC signal exceeds the predetermined amplitude threshold.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계 미만일 때까지 다른 웨이퍼가 상기 클램핑 표면에 클램핑되는 것을 방지하도록 더 구성된, 이온 주입기.
The method according to claim 1,
The controller is further configured to prevent another wafer from being clamped to the clamping surface until the amplitude of the AC signal is below the predetermined amplitude threshold.
청구항 1에 있어서,
상기 AC 신호는 구형파 신호를 포함하는, 이온 주입기.
The method according to claim 1,
And the AC signal comprises a square wave signal.
이온 주입기의 동작 방법으로서,
AC 신호를 클램핑 표면을 갖는 플래튼의 적어도 한쌍의 전극들에 제공하는 단계;
상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 모니터링하는 단계;
상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하는 단계;
상기 센싱된 신호가 상기 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하기 위하여 상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 AC 신호의 전류 레벨의 진폭을 미리 결정된 진폭 인계와 비교하는 단계;
상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계보다 큰 경우 상기 플래튼의 상기 클램핑 표면의 스퍼터 클린 프로세스를 개시하는 단계; 및
상기 스퍼터 클린 프로세스 동안 상기 센싱된 신호를 모니터링하고, 상기 센싱된 신호를 상기 증착물들의 제거 레이트(rate)에 상관시키는 단계를 포함하는, 방법.
As an operation method of the ion implanter,
Providing an AC signal to at least a pair of electrodes of the platen having a clamping surface;
Monitoring the sensed signal representative of the AC signal when there is no clamped wafer on the clamping surface;
Determining whether the sensed signal indicates deposits on the clamping surface that exceed a predetermined deposit threshold when there is no clamped wafer on the clamping surface;
Determine the amplitude of the current level of the AC signal when there is no wafer clamped to the clamping surface to determine whether the sensed signal represents deposits on the clamping surface that exceeds the predetermined deposit threshold; Comparing;
Initiating a sputter clean process of the clamping surface of the platen when the amplitude of the AC signal is greater than the predetermined amplitude threshold; And
Monitoring the sensed signal during the sputter clean process and correlating the sensed signal to a removal rate of the deposits.
삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계보다 더 큰 경우, 상기 센싱된 신호가 상기 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는, 방법.
The method according to claim 7,
If the amplitude of the AC signal is greater than the predetermined amplitude threshold, the sensed signal indicates deposits on the clamping surface that exceeds the predetermined deposit threshold.
청구항 7에 있어서,
상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계보다 더 작은 경우, 상기 센싱된 신호가 상기 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는, 방법.
The method according to claim 7,
If the amplitude of the AC signal is less than the predetermined amplitude threshold, the sensed signal indicates deposits on the clamping surface that exceeds the predetermined deposit threshold.
청구항 7에 있어서,
상기 미리 결정된 진폭 임계는 피크 대 피크로 2.5 mA인, 방법.
The method according to claim 7,
And the predetermined amplitude threshold is 2.5 mA peak to peak.
삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 제거 레이트에 응답하여 예상 클린 시간 구간을 계산하는 단계를 더 포함하는, 방법.
The method according to claim 7,
Calculating an expected clean time interval in response to the removal rate.
청구항 7에 있어서,
상기 AC 신호의 상기 진폭이 상기 미리 결정된 진폭 임계보다 작을 때까지 웨이퍼가 상기 클램핑 표면에 클램핑되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
The method according to claim 7,
Preventing the wafer from being clamped to the clamping surface until the amplitude of the AC signal is less than the predetermined amplitude threshold.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 상기 제거 레이트에 응답하여 예상 클린 시간 구간을 계산하도록 더 구성되는, 이온 주입기.
The method according to claim 1,
The controller is further configured to calculate an expected clean time interval in response to the removal rate.
이온 주입기로서,
이온들로의 처리를 위해 웨이퍼를 지지하도록 구성된 클램핑(clamping) 표면을 갖는 플래튼(platen)으로서, 상기 플래튼은 또한 상기 클램핑 표면 아래에 적어도 한쌍의 전극들을 갖는, 상기 플래튼;
상기 적어도 한쌍의 전극들에 AC 신호를 제공하고, 상기 AC 신호를 나타내는 센싱된 신호를 제공하도록 구성된 클램핑 전원 공급장치; 및
상기 클램핑 표면에 클램핑된 웨이퍼가 없을 때 상기 클램핑 전원 공급장치로부터 상기 센싱된 신호를 수신하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 센싱된 신호를 모니터링하고 상기 센싱된 신호가 미리 결정된 증착물(deposit) 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성된, 상기 제어기를 포함하며,
상기 제어기는, 시간 구간에 걸친 상기 AC 신호의 진폭의 전류 레벨의 진폭의 증가의 레이트가 미리 결정된 레이트 임계를 초과하는지 여부를 분석함으로써 상기 센싱된 신호가 상기 미리 결정된 증착물 임계를 초과하는 상기 클램핑 표면 상의 증착물들을 나타내는지 여부를 결정하도록 더 구성되는, 이온 주입기.
As an ion implanter,
A platen having a clamping surface configured to support a wafer for processing with ions, the platen also having at least a pair of electrodes below the clamping surface;
A clamping power supply configured to provide an AC signal to the at least one pair of electrodes and provide a sensed signal representative of the AC signal; And
A controller configured to receive the sensed signal from the clamping power supply when there is no clamped wafer on the clamping surface, wherein the controller monitors the sensed signal and sets the sensed signal to a predetermined deposit threshold. The controller further configured to determine whether excess deposits on the clamping surface are indicative,
The controller determines whether the sensed signal exceeds the predetermined deposit threshold by analyzing whether the rate of increase in amplitude of the current level of the amplitude of the AC signal over a time interval exceeds a predetermined rate threshold. And further determine whether to indicate deposits on the phase.
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